Options de chauffage pour une maison de campagne: choisir une chaudière

Le bon choix d'une chaudière pour une maison privée augmentera l'efficacité et la fonctionnalité du système de chauffage

Options de chauffage pour une maison de campagne: comment choisir une chaudière

Comment choisir une chaudière de chauffage pour une maison privée? La construction individuelle suppose la présence d'un projet, qui comprend le calcul de l'ingénierie thermique du bâtiment. Les schémas, les détails et les recommandations des concepteurs pour l'aménagement du système de chauffage constituent la partie technique du document. S'il n'y a pas de solution toute faite, l'article propose au lecteur le principe de l'auto-sélection de l'équipement de la chaudière.

La puissance du générateur doit correspondre à la charge thermique des locaux chauffés. Les écarts entraînent un chauffage inégal des appareils de chauffage, une consommation excessive de carburant, une surchauffe du liquide de refroidissement et une panne de l'équipement.

Lors du calcul de la puissance de la chaudière, il est nécessaire de prendre en compte la charge thermique des locaux chauffés.

La formule pour déterminer la puissance de la chaudière:

W_chat = (S x W_oud)/10 (kW), où

W_chat - puissance de la chaudière, kW;
S - zone chauffée, m²;
W_oud - puissance spécifique de la zone climatique par 10 m² surface de la pièce, kW.

Tableau 1. La valeur de la puissance spécifique par zones climatiques:

Important! Méthode simplifiée de calcul de la puissance (1 kW par 10 m² zone) ne prend pas en compte les conditions climatiques de la zone, la hauteur, les matériaux et le degré d'isolation de la maison.

Lors du choix de l'équipement de chauffage, vous devez prendre en compte les conditions climatiques de la région

Le fonctionnement efficace du chauffage autonome est impossible sans un ensemble de mesures:

• isolation des plafonds, sols, murs extérieurs, toits, sous-sols, greniers, installation de fenêtres à double vitrage et blocs de portes modernes;
• réalisation d'un calcul préliminaire de génie thermique (détermination de la perte de chaleur à travers les structures enveloppantes);
• compatibilité de l'équipement du système de chauffage - recommandations de conception;
• installation de haute qualité du système, respect des règles de mise en service et d'exploitation des équipements;
• prévention en temps opportun - rinçage et test hydraulique du système de chauffage à la fin de la période de chauffage;
• traitement préliminaire de l'eau - filtration et adoucissement de l'eau de chaudière.

L'efficacité du système de chauffage dépendra directement de la qualité de son calcul et de son installation.

Types de systèmes de chauffage à eau chaude

Le système de chauffage de l'eau est simple, fiable et économique: la chaudière génère et le débit d'eau à travers le circuit secondaire transfère l'énergie thermique vers l'espace de vie. Le volume d'eau dans le système de chauffage est classiquement pris comme 15 litres pour 1 kilowatt de puissance de chaudière. Les normes élargies prennent en compte le remplissage de la chaudière et des circuits secondaires, la capacité des radiateurs, des colonnes montantes, des tuyaux de distribution, des échangeurs de chaleur, des diviseurs hydrauliques, des collecteurs de distribution et des réservoirs de stockage de chaleur.

Le transfert naturel d'énergie thermique se produit selon les lois de la gravité. La circulation forcée du liquide de refroidissement rend le processus directionnel, prévisible et contrôlable.

Système de chauffage de l'eau - le plus simple et le plus fiable en fonctionnement

Chauffage des maisons jusqu'à 100 m2 m

Le chauffage des maisons d'une petite superficie ne nécessite pas l'installation d'équipement de pompage - le mouvement du liquide de refroidissement se produit naturellement. Le liquide, traversant l'échangeur de chaleur de la chaudière, se réchauffe. La densité du fluide diminue et le volume augmente et pousse le débit de la chaudière dans la colonne montante principale. L'eau chauffée monte, entre dans la ligne de distribution, puis dans les appareils de chauffage. Après avoir transféré la chaleur au corps du radiateur, le liquide de refroidissement se refroidit et sa densité augmente. A la sortie des appareils de chauffage, l'eau glacée entre dans la conduite de retour et se dirige vers la chaudière.

Les conduites d'alimentation et de collecte sont posées avec une pente dans le sens du flux (conduite d'alimentation vers les appareils de chauffage, conduite de retour vers la chaudière).

Plancher chauffant à l'eau - un moyen courant de chauffer une maison de campagne privée

Chauffage des maisons de plus de 100 m2 m

Maisons d'une superficie de plus de 100 m², équipé d'un système de circulation forcée du liquide de refroidissement. La puissance de la chaudière et de la pompe dépend de la charge thermique de la pièce, de la déperdition thermique totale, du nombre de circuits et d'appareils de chauffage. Traditionnellement, les pompes sont installées sur la dérivation de la conduite de retour, à travers laquelle le liquide de refroidissement refroidi retourne à la chaudière. De plus, la pression est injectée dans le système d'eau chaude longue distance et les circuits de chauffage à basse température indépendants pour le chauffage par le sol.

Les pompes de circulation pour le chauffage sont sélectionnées comme un élément compatible du système, en tenant compte de la capacité nominale et de la hauteur. Les données de performance de la pompe indiquées sur la fiche technique doivent correspondre aux valeurs de conception.

La structure et le dispositif de la pompe de circulation

Calcul des performances de la pompe:

G ≅ Q / (ΔT x 1,16) (m / s, l / s, m³/ heure), où

G - capacité de la pompe de circulation, m³/heure;

Q est la puissance maximale de la chaudière, selon les données du passeport, en kW;

ΔT est la différence de température dans les conduites d'alimentation et de retour du système de chauffage, ° C;

1.16 - coefficient de densité spécifique de l'eau, Wh / kg ℃.

Le principe de fonctionnement de la pompe de circulation

Calcul de la hauteur de la pompe de circulation:

H ≅ (R x L x Zƒ) / 1000 (m), où

H est la tête de la pompe de circulation, m;

L est la longueur totale des canalisations d'alimentation et de retour, m;

R est la valeur de résistance maximale sur les sections droites (Pa / m, 0,015 pascal pour 1 mètre courant);

Zƒ est le produit des facteurs de sécurité et des résistances locales, Pa: résistance dans les vannes à bille, coudes et raccords; résistance interne des selfs et des régulateurs thermostatiques; résistance dans les mélangeurs et les robinets. Si le système de chauffage comprend des vannes, des raccords, des vannes thermostatiques, des mélangeurs, alors Zƒ = a x b x c.

Schéma de raccordement de la pompe de circulation au système de chauffage

Les technologies modernes permettent d'ajuster automatiquement la vitesse du rotor. La pompe réagit automatiquement aux pics de charge de fonctionnement. Les modèles adaptés de générateurs de chaleur de chauffage autonomes sont équipés d'une pompe de circulation intégrée au circuit de la chaudière.

Chauffage au poêle à bois

Les résidents de certaines régions de Russie utilisent avec succès une version écologique et non volatile du chauffe-eau à partir d'un poêle à bois. Les raisons d'organiser le chauffage au poêle d'une maison privée sans gaz ni électricité sont l'absence ou l'éloignement du gazoduc, le coût élevé de la connexion des communications.

Les poêles en brique sont lourds, ils sont installés sur une fondation séparée. Le foyer est aménagé avec des briques réfractaires. À l'intérieur, une bobine d'acier soudée d'une épaisseur de 3 ÷ 5 mm est installée, qui est connectée au circuit de chauffage de l'eau. Parfois, le circuit de la chaudière est intégré dans un ensemble de maçonnerie, le protégeant de la zone à haute température.

Dans une maison de campagne, vous pouvez utiliser le chauffage au poêle à bois

Les dimensions, la forme et la position de l'échangeur de chaleur doivent assurer le chauffage requis du liquide de refroidissement. Le serpentin, situé dans le corps de la maçonnerie, permet d'obtenir un chauffage en sortie, suffisant pour le fonctionnement du circuit basse température des planchers chauds (30 ÷ 60 ° C). Il n'y a pas de recommandations générales pour la construction de fours en brique. Les cuisiniers expérimentés effectuent les travaux selon leurs propres calculs et dessins, gardant les secrets de leur métier dans la plus stricte confidentialité. Le coût des services de cuisiniers professionnels (à partir de 40000 roubles et plus) dépend de la région, des matériaux et de la conception du foyer.

L'avantage des poêles à bois en pierre: sélection et réparation de projets individuels, disponibles pour l'auto-exécution. La masse et la capacité calorifique du matériau vous permettent d'accumuler de l'énergie thermique. Le rayonnement thermique de la surface de la maçonnerie ne s'arrête pas après la fin de la combustion du bois, ce qui crée des conditions confortables dans la maison. Les poêles à bois sont également utilisés pour la cuisson, le chauffage de l'eau et les besoins des ménages.

Fours à bois Termofor avec surface de cuisson

L'inconvénient du chauffage de l'eau d'un four à briques sur bois: une diminution de la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement lorsque la pierre refroidit. L'installation d'une pompe de circulation augmente l'efficacité du chauffage, mais rend le système dépendant de l'électricité.

Chauffage à l'aide de chaudières à combustible solide

Les modèles d'usine de chaudières à bois classiques sont classés comme combustibles solides. Les équipements non volatils sont en fonte ou en acier. Les unités en fonte durables sont constituées de sections préfabriquées qui permettent la réparation et le remplacement des éléments. Les modèles en acier peuvent résister à des changements soudains de pression et de température. Inconvénients des chaudières à combustibles solides classiques: la nécessité de charges fréquentes de combustible et de nettoyage mécanique du four, de la cheminée, du cendrier.

La meilleure option pour chauffer une maison de campagne est une chaudière combinée (bois de chauffage / électricité)

Pyrolyse Les unités (génératrices de gaz) se distinguent par le temps de fonctionnement sur un onglet jusqu'à 10 heures, efficacité 90%, combustion complète du carburant. Cependant, les conditions d'une combustion stable dépendent de la qualité du bois (charbon) et de l'exhaustivité de la charge de la chambre de combustion. Le réglage et l'automatisation pendant le processus de pyrolyse sont impossibles, donc la puissance de l'unité change par étapes, depuis le début, le pic et la fin de la combustion.

Dispositif chaudières à combustible solide à combustion longue fondamentalement différent de la pyrolyse. Les constructions avec un foyer vertical et un débit d'air mesuré augmentent la durée de combustion.

Vue en coupe d'une chaudière à combustible solide traditionnelle (à gauche) et d'une chaudière à combustible solide à combustion longue (à droite)

La possibilité d'utiliser tout type de combustible solide et le passage à une méthode de chauffage alternative augmente l'attractivité des modèles combinés. La modification des unités permet, si nécessaire, d'installer des brûleurs à gaz et des radiateurs électriques dans la fournaise.Les recommandations du fabricant, indiquées dans le passeport de la chaudière, facilitent l'installation de l'unité, l'installation de la cheminée et le choix des équipements supplémentaires.

Les modèles de chaudières mixtes (bois / électricité) sont particulièrement demandés par les acheteurs. Le prix des unités de même capacité est présenté pour comparaison dans le tableau récapitulatif:

Les développements nationaux ont été reconnus par les consommateurs dans la catégorie qualité-prix des chaudières à combustible solide pour chauffer une maison privée. Les avis que les propriétaires d'équipements laissent sur des forums indépendants témoignent de la compétitivité des marques russes.

Chauffage au gaz d'une maison privée

Les statistiques affirment que 2/3 des systèmes de chauffage autonomes sont une variante du chauffage au gaz d'une maison de campagne. Un carburant bon marché justifie le coût élevé des unités: le gaz entre automatiquement dans le four, un contrôle constant du processus de combustion n'est pas nécessaire. Les générateurs de chaleur à gaz sont équipés d'un brûleur, d'une pompe de circulation intégrée, d'un vase d'expansion, d'un échangeur de chaleur, d'un système de sécurité et d'un groupe d'automatisation.
Considérez la classification des chaudières à gaz et donnez un exemple de calcul de la consommation de gaz pour chauffer une maison privée.

Chauffage autonome d'une maison de campagne au fioul gazeux

Puissance de la chaudière à gaz

Chaudière à gaz choisissez en fonction de la puissance de l'unité. La condition standard est que 1 kW de puissance de chaudière par 10 mètres carrés de surface soit respectée si les éléments structurels du bâtiment sont isolés et que la hauteur sous plafond ne dépasse pas 3 mètres. L'enveloppe délabrée du bâtiment ou l'installation d'un échangeur de chaleur pour l'eau chaude est la raison du choix d'un générateur de chaleur avec une marge de capacité.

Important! La puissance de l'unité déclarée dans le passeport technique correspond à la pression standard dans la conduite de gaz d'alimentation (0,003 MPa basse pression). En pratique, la pression du gaz est inférieure aux valeurs contractuelles, par conséquent, la capacité de la chaudière peut différer considérablement de celle indiquée dans le passeport.

Lors du choix de la puissance d'une chaudière à gaz, tenez compte du tarif de 1 kW par 10 m2. m

Nombre de contours

Les unités de chauffage à un seul circuit en acier avec un échangeur de chaleur en cuivre sont utilisées pour chauffer les petites maisons. Les générateurs de chauffage au gaz équipés d'automatisation sont utilisés pour le chauffage par radiateurs et un circuit basse température pour le chauffage par le sol. Pour l'approvisionnement en eau chaude, le système est complété Chaudière et une pompe de circulation.

Les chaudières à gaz à double circuit sont utilisées simultanément pour le chauffage et la préparation d'eau chaude. Il existe des modèles au sol de chaudières à gaz à double circuit en fonte, avec chaudière à accumulation... La version murale des structures légères, avec un anneau chauffant et un chauffe-eau instantané, est en acier.

Chaudière à gaz double circuit murale Vaillant

Type de chambre de combustion: ouverte et fermée

Les foyers ouverts aspirent l'air pour la combustion du gaz de la pièce dans laquelle la chaudière est installée. L'équipement doit être situé dans une chambre de combustion spéciale équipée d'une ventilation d'alimentation et d'une cheminée verticale.

Les chaudières à gaz à chambre de combustion fermée fonctionnent grâce à l'admission forcée d'air de la rue. L'échappement associé des produits de combustion chauffe une partie de l'air frais et augmente le rendement du générateur de chaleur.

Alimentation en gaz d'une maison privée à l'aide d'un support de gaz et d'un générateur de gaz

Système d'élimination des produits de combustion

La manière classique d'éliminer les gaz d'échappement est le tirage naturel ou l'évacuation forcée par la cheminée. La version moderne est une hotte coaxiale pipe-in-pipe. Un tel système d'évacuation des gaz d'échappement ne nécessite pas l'installation d'une cheminée classique. Les produits de combustion s'échappent vers l'extérieur par le tuyau intérieur. De l'air frais enrichi en oxygène est aspiré dans l'espace entre les enveloppes intérieure et extérieure du tuyau. Les conditions météorologiques extérieures n'affectent pas l'alimentation en air de la chambre de combustion et l'évacuation des gaz d'échappement.

Important! Les chaudières à gaz sont classées comme des unités explosives et dangereuses pour le feu. La réglementation relative à l'installation du générateur est précisée dans les documents réglementaires relatifs aux installations de chaudières individuelles. Le respect des règles nécessite des considérations de sécurité personnelle: avec un manque d'oxygène, le gaz naturel ne brûle pas complètement. Le monoxyde de carbone résultant (CO ↑) est incolore et inodore. La présence de 1% de monoxyde de carbone dans l'air intérieur est dangereuse pour la santé et la vie humaines. Les fuites de carburant et la formation d'un mélange gaz-air explosif peuvent avoir des conséquences désastreuses.

Il est préférable d'installer une chaudière à gaz au sol dans une pièce séparée.

Consommation de gaz pour chauffer une maison 100 m2

Un calcul préliminaire de la consommation de gaz est effectué pour déterminer la rentabilité économique du générateur et la faisabilité d'utiliser d'autres types de combustibles. La consommation de gaz estimée se trouve dans le passeport technique de la chaudière. Les fabricants indiquent la demande horaire de la ressource. La valeur est multipliée par 720 (le nombre d'heures dans une journée et de jours dans un mois), puis divisée par 2 (correction de puissance recommandée) et multipliée par 7 (période de chauffage moyenne).

En théorie, le fonctionnement économique d'un générateur de chaleur permet de générer 1 kW d'énergie thermique en brûlant 0,1 m³ gaz. Cela signifie qu'en brûlant un mètre cube de combustible gazeux, vous pouvez chauffer un immeuble résidentiel d'une superficie de 100 mètres carrés pendant une heure. Consommation quotidienne de gaz 24 m³.

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Le prix maximum par mètre cube de gaz pour la population est de 7 roubles 29 kopecks (Russie, Omsk, mars 2016). Coût du combustible pour chauffer un immeuble résidentiel d'une superficie de 100 m² sera de 175 roubles par jour ou 5250 par mois. Si nous considérons que la durée standard de la saison de chauffage dépend de la zone climatique et que la chaudière ne fonctionne pas constamment à charge maximale, la facture annuelle de gaz ne dépassera pas 20000 roubles.

Consommation quotidienne de gaz pour chauffer une maison d'une superficie de 100 m2. m est 24 mètres cubes. m

En pratique, la consommation de gaz pour le chauffage autonome est déterminée par le doseur. Le montant des factures de gaz pendant la saison de chauffage est comparable au montant du chauffage centralisé d'une maison privée pendant un mois! Selon les propriétaires de systèmes de chauffage autonomes avec chaudière à gaz, les coûts du projet, de l'équipement et de l'installation du système de chauffage sont remboursés dans les 3 ÷ 5 ans.

Conseil utile! Le système de rétroaction (capteurs de température et programmateur) de la chaudière à gaz permettra des économies de carburant allant jusqu'à 20%.

Tableau 3. Modèles de chaudières à gaz pour chauffer une maison privée (prix):

Chauffage électrique

Un moyen simple, rapide et, à première vue, peu coûteux de réchauffer une maison de campagne est d'installer une chaudière électrique. Cependant, les coûts d'exploitation dépassent considérablement tous les systèmes de chauffage existants.

La condition principale pour le fonctionnement stable du chauffage électrique est une alimentation ininterrompue et une puissance suffisante du câblage électrique. Il est raisonnable d'utiliser des options combinées pour le chauffage électrique d'une maison de campagne.

Schéma de raccordement d'une chaudière électrique au système de chauffage

L'apparence d'une chaudière électrique ressemble à un échangeur de chaleur classique de la série eau-eau: une chambre cylindrique, à l'intérieur de laquelle se trouvent des éléments chauffants thermiques électriques. Le générateur fonctionne à partir d'un réseau domestique ou triphasé (tension 220 ou 380 V). Par le principe du chauffage, il existe des modèles d'électrode (éléments chauffants) et d'induction. L'efficacité des unités électriques est de 90%. Il existe des modèles de chaudières électriques à un et deux circuits.

Tableau 4. Chaudières électriques pour chauffer une maison de campagne (options et prix):

La question de savoir quel chauffage est le meilleur pour les maisons privées, chaque propriétaire décide pour lui-même. Cependant, il ne faut pas oublier que la faisabilité économique des nouvelles tendances est discutable et que la réparation des chaudières de haute technologie dans les régions éloignées est problématique. La meilleure option est une combinaison d'unités avec différents carburants.